两端简支输流管道共振可靠度分析

采用基于Galerkin的加权残数法分析输流管道,利用N阶Galerkin截断建立试函数,推导出消除残数方程,得到输流管道的前N阶固有频率,并分析流速对固有频率的影响。建立输流管道共振可靠度的功能函数,利用点估计法计算功能函数的前四阶矩,采用修正Edgeworth级数法求得输流管道的共振可靠度,并讨论了流速对管道共振可靠度的影响。研究结果对于输流管道的防共振设计和共振可靠性评估具有参考价值。

失调叶盘结构模态特性及抗共振可靠度分析

为了探究航空发动机失调叶盘结构的固有频率在不同随机参数下的分布规律,建立了叶盘结构的有限元模型,对各随机变量选取了不同的失调程度。利用拉丁超立方抽样与响应面相结合的方法,对不同结构参数、工况下的叶盘固有频率进行了概率分析,得到了其在不同失调情况下的分布特性以及对各输入参数的灵敏度。利用工程振动理论建立了结构共振失效的极限方程,给出了叶盘结构在随机频率的激振力下的抗共振可靠度的计算方法,并对不同材料属性参数失调程度下的叶盘抗共振可靠度进行了计算,得出了叶盘抗共振可靠度在不同程度的材料属性失调下的变化规律。

基于Kriging模型的充液管道共振非概率可靠性分析

为解决传统概率可靠性在解决流固耦合问题方面的不足,研究了结构不确定参量用超椭球凸集模型和区间变量共同描述下的非概率共振可靠性问题。针对隐式极限状态函数难以求解的问题,引入Kriging模型和超立方抽样技术应用于非概率可靠性分析。该方法用Kriging模型作为近似模型描述原结构,并在计算过程中不断更新近似模型。考虑管道与液体之间的耦合作用,利用有限元软件对所建立的简单管道系统进行模态计算并且结合防共振理论进行充液管路系统的流固耦合振动非概率可靠性分析,用优化的方法计算可靠性指标。工程算例分析表明该方法的合理性,能完善流固耦合管道系统的防共振可靠性分析方法与理论。

改进Kriging的热结构耦合梁共振非概率可靠性分析

针对梁结构在热结构耦合作用时其极限状态函数为隐式形式且难以求解的问题,基于振动可靠性理论,将改进的Kriging模型与有限元方法相结合,提出了热结构耦合梁共振非概率可靠性分析方法.首先利用Kriging法构建热结构耦合梁可靠性功能函数的近似模型,并利用主动学习法改进了选取新增样本点的方式,使得改进后的Kriging近似模型更加逼近于真实极限状态函数.在此基础上,考虑结构参数的不确定性,对梁结构的不确定变量用区间变量进行描述,建立了含有超椭球凸集的梁结构共振非概率可靠性模型,最后结合优化方法求解出梁结构共振非概率可靠性指标.算例结果表明了该方法的合理性以及计算精度高的特点,为热结构耦合梁的共振非概率可靠性分析提供了可行的途径.

基于不确定集合理论的电主轴的抗共振的可靠性分析

高速电主轴可以看作具有不确定的无阻尼的结构系统,应用广义特征值的求解固有频率的参数顶点法,并通过ANSYS有限元模态分析的数值模拟,准确地模拟出了高速电主轴的固有频率区间集,通过应用区间向量偏序关系,即激振力频率区间集与结构固有频率区间集的偏序关系计算了电主轴抗共振的可靠度。

抗振可靠性设计

运用常规振动理论和可靠性相干理论，建立了抗振可靠性设计理论，提出了抗共振可靠度，刚度可靠度，抗振可靠度等概念，建立了它们的数学模型，并用数值计算和图表分析来描述抗共振可靠度Ｒｎ在不同频率变异系数Ｖωｃ、Ｖω下对频率比的变化规律。一般机械设计只需满足抗共振可靠性，精密机械设计则需满足抗共振可靠性和刚度可靠性。